1、第1章 單片微型計(jì)算機(jī)概述,1.1 單片微型計(jì)算機(jī)發(fā)展概況 1.2 微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概念 1.3 單片機(jī)的特點(diǎn) 1.4 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和編碼,1.1 單片微型計(jì)算機(jī)發(fā)展概況,單片機(jī)體積小、功能強(qiáng)、功耗低、可靠性高和性價(jià)比高的特點(diǎn)，在過程控制、機(jī)電一體化產(chǎn)品、智能儀器、家用電器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通訊等方面得到廣泛應(yīng)用。 單片機(jī)經(jīng)歷了一位、4位、8位、16位及32位的發(fā)展階段，世界上一些著名的半導(dǎo)體器件廠家都開發(fā)了單片機(jī)如Intel、Motorola、Zilog、Philips等。 單片機(jī)的品種日益增加，在眾多的通用型單片機(jī)里，以Intel公司的MCS系列單片機(jī)最為著名。,返回本章首頁,1.2 微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

2、概念,圖1-1 微處理器、微計(jì)算機(jī)和微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)系,返回本章首頁,1.3 單片機(jī)的特點(diǎn),（1）體積小、重量輕、功耗低、功能強(qiáng)、性價(jià)比高。 （2）數(shù)據(jù)大都在單片機(jī)內(nèi)部傳送，運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。 （3）結(jié)構(gòu)靈活，易于組成各種微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 （4）應(yīng)用廣泛，既可用于工業(yè)自動控制等場合，又可用于測量儀器、醫(yī)療儀器及家用電器等領(lǐng)域。,返回本章首頁,1.4 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和編碼,1.4.1 計(jì)數(shù)制 1.4.2 二進(jìn)制數(shù)（用B表示） 1.4.3 十六進(jìn)制數(shù)（用H表示） 1.4.4 不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 1.4.5 數(shù)制書寫約定 1.4.6 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示 1.4.7 計(jì)算機(jī)常用編碼,返回

3、本章首頁,1.4.1 計(jì)數(shù)制,日常生活中廣泛使用的數(shù)為十進(jìn)制數(shù)，這是一種逢十進(jìn)一的計(jì)數(shù)方法。用的數(shù)制還有二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制等。 基數(shù)小于10的計(jì)數(shù)制，可用十進(jìn)制相應(yīng)的數(shù)碼作為它的數(shù)字符號，一個(gè)數(shù)一般由多個(gè)數(shù)碼組成。數(shù)碼在數(shù)中的位置不同，其值也不同。,返回本節(jié),1.4.2 二進(jìn)制數(shù)（用B表示）,以2為基數(shù)的數(shù)制稱為二進(jìn)位計(jì)數(shù)制，它只包括0和1兩個(gè)數(shù)碼，很容易用電子元件的兩種不同的狀態(tài)來表示，例如，用高電平表示1，用低電平表示0。所以，計(jì)算機(jī)中通常采用二進(jìn)制數(shù)。 二進(jìn)制數(shù)的計(jì)數(shù)特征：逢二進(jìn)一，運(yùn)算簡單。 在加、減、乘、除四則運(yùn)算中，乘法實(shí)質(zhì)上是做移位加法，除法則是移位減法。,返回本節(jié),1.4

4、.3 十六進(jìn)制數(shù)（用H表示）,為了書寫和閱讀方便，經(jīng)常采用十六進(jìn)制數(shù)作為二進(jìn)制的縮寫形式。十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的對照表如表1-1所示。 在計(jì)數(shù)時(shí)，逢十六進(jìn)一，這樣書寫長度短，且可方便將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)或?qū)⒍M(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。,表1-1 十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)對照表,返回本節(jié),1.4.4 不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換,1二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 基本方法：將二進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開式，利用十進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算法則求和，即可得到等值的十進(jìn)制數(shù)。,2十進(jìn)制到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 l 十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù) l 十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù) l 帶小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù),3二進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的相

5、互轉(zhuǎn)換 將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，從低位開始，每四位一組，然后將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)。如最后一組不足四位，需在左邊補(bǔ)0。 用同樣方法可將二進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換十六進(jìn)制小數(shù)。只是分組應(yīng)從小數(shù)點(diǎn)右邊開始分成四位一組。 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，將每位十六進(jìn)制數(shù)直接轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。,返回本節(jié),1.4.5 數(shù)制書寫約定,在書寫計(jì)算機(jī)程序時(shí)，一般不用基數(shù)作為下標(biāo)來區(qū)分各種進(jìn)制，而是用相應(yīng)的英文字母作后綴來表示各種進(jìn)制的數(shù)。 例如：B（Binary）表示二進(jìn)制數(shù)。 D（Decimal）表示十進(jìn)制數(shù)，一般D可省略，即無后綴的數(shù)字為十進(jìn)制數(shù)。 H（Hexadecimal）表示十六進(jìn)制數(shù)。,返回本節(jié),1.4

6、.6 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示,1原碼、反碼和補(bǔ)碼 l原碼：在符號位中用0表示正、用1表示負(fù)的二進(jìn)制數(shù)，稱為原碼。例如， x1=1110111B， x1原=01110111B x2=1110111B， x2原=11110111B 數(shù)0可是0或0。因此，0在原碼中形式： 0原=0000 0000B， 0原=1000 0000B,l 反碼：正數(shù)的反碼=原碼；負(fù)數(shù)的反碼=原碼的符號位不變而數(shù)值按位取反。所謂按位取反，即將各位的1變成0，0變成1。 例如，x1=13， x1反=13原=0 0001101B 。 又如，x2=13， x2原=13原=1 0001101B， x2反=13反=1 1110010B。,

7、l補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼=原碼；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼=反碼1。 例如，x1=1101101B， x1補(bǔ)=13原=0 1101101B 。 又如， x2=1101101B， x2反=10010010B， x2補(bǔ)=10010011B。 在補(bǔ)碼表示中，“0”是唯一的。即0補(bǔ)=00000000B,2數(shù)的小數(shù)點(diǎn)表示方法 l定點(diǎn)表示法：表示小數(shù)點(diǎn)的位置是固定不變的。分為純整數(shù)和純小數(shù)兩類。,純整數(shù)表示方法,純小數(shù)表示方法,其格式如下所示：,l 浮點(diǎn)表示法 浮點(diǎn)表示法中小數(shù)點(diǎn)的位置是不固定的。任意二進(jìn)制數(shù)N一般可表示為：N=2PS 一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)分為階碼和尾數(shù)兩部分，二者各有表示正負(fù)的階符和數(shù)符，常用存儲格式：,在微計(jì)算機(jī)中常

8、用的浮點(diǎn)數(shù)表示有： （1）四字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)格式（如圖1-2所示），它由一個(gè)字節(jié)指數(shù)（EXP）、三個(gè)字節(jié)尾數(shù)構(gòu)成，共用四個(gè)存儲單元。 （2）三字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)格式（如圖1-3所示）。,圖1-2 四字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)格式,圖1-3 三字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)格式,D7 D6 D5D0,返回本節(jié),1.4.7 計(jì)算機(jī)常用編碼,常見的編碼有BCD碼、ASCII碼等。 1二 十進(jìn)制編碼 是一種用二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)，稱BCD碼。BCD碼用標(biāo)準(zhǔn)的8421的純二進(jìn)制碼的十六個(gè)狀態(tài)中的十個(gè)（如表1-2所示）。 用BCD碼表示十進(jìn)制數(shù)，只要將每位十進(jìn)制數(shù)用適當(dāng)?shù)乃奈欢M(jìn)制碼代替即可。,表1-2 BCD編碼,2字母和符號的編碼 微機(jī)普遍采用的是ASCII碼（如表1-3所示